纹身疗法可以缓解慢性疾病

2020-12-11 132慢性病

纹身疗法可以缓解慢性疾病,根据贝勒医学院的科学家们对莱斯大学创建的抗氧化纳米粒子进行测试,帮助控制一种慢性疾病的临时纹身可能有一天会成为可能。

纹身疗法可以缓解慢性疾病

由贝勒大学科学家Christine Beeton领导的一项原则性验证研究今天发表在《自然》在线开放期刊《科学报告》上,该研究显示,用聚乙二醇修饰的纳米粒子被免疫系统中的细胞吸收,因此很方便选择。

这对于患有多发性硬化症等自身免疫性疾病的患者来说可能是一个加分项,这是Beeton实验室的研究重点之一。"放置在皮肤下,碳基颗粒会形成一个黑斑,随着它们慢慢释放到循环中,黑斑会在一周左右的时间内消失,"Beeton说。

研究背景

T和B淋巴细胞和巨噬细胞是免疫系统的关键组成部分。然而,在许多自身免疫性疾病中,如多发性硬化症,T细胞是关键角色。一个被怀疑的原因是T细胞失去了区分入侵者和健康组织的能力,并同时攻击两者。

在贝勒的测试中,纳米颗粒被T细胞内化,抑制了它们的功能,但被巨噬细胞忽略。"在相同的环境中,选择性地抑制一种类型的细胞而不是其他类型的细胞的能力可能有助于医生获得对自身免疫性疾病的更多控制,"Beeton说。

"目前的大多数治疗方法都是一般的、广谱的免疫抑制剂,"该研究的主要作者、Beeton实验室的研究生Redwan Huq说。"它们会影响所有这些细胞,但患者会面临从感染到增加患癌机会的副作用(范围)。因此,当我们看到有可能实现选择性的新东西时,我们会感到兴奋。" 他说,由于巨噬细胞和其他脾脏免疫细胞不受影响,患者现有的大部分免疫系统保持完整。

研究内容

Huq说,莱斯实验室的化学家James Tour合成的可溶性纳米颗粒在之前的啮齿动物研究中没有显示出急性毒性的迹象。它们将聚乙二醇与亲水碳簇结合在一起,因此被称为PEG-HCCs。这些碳簇长35纳米,宽3纳米,厚1个原子,加入PEG后球状体积可达100纳米左右。事实证明,它们是被称为超氧化物分子的活性氧物种的高效清除剂,超氧化物分子由免疫系统用来杀死入侵微生物的细胞表达。

T细胞在信号传递步骤中使用超氧化物来激活。PEG-HCCs从T细胞中去除这种超氧化物,防止它们的活化,而不杀死细胞。

Beeton在前贝勒研究生Taeko Inoue的演讲中意识到了PEG-HCCs,她是这项新研究的共同作者。"当她说话时,我在想,'这必须在多发性硬化症的模型中发挥作用,'"Beeton说。"我没有一个很好的科学理由,但我要求提供一个小样本的PEG-HCCs,看看它们是否会影响免疫细胞。

"我们发现它们影响了T淋巴细胞,而不是其他脾脏免疫细胞,如巨噬细胞。这完全出乎意料,"她说。

贝勒实验室在动物模型上的测试表明,皮肤下注射的少量PEG-HCCs会慢慢被T淋巴细胞吸收,在那里收集并抑制细胞的功能。他们还发现,纳米颗粒并没有留在T细胞中,在被细胞吸收后的几天内就会分散。

"这是一个问题,因为你想要一种药物在系统中足够长的时间来有效,但不是那么长,如果你有一个问题,你不能去除它,"Beeton说。"PEG-HCCs可以进行缓释管理,不会在系统中停留很长时间。这让我们可以更好地控制循环半衰期。"

研究意义

"我们对这些纳米颗粒的能力研究得越多,我们就越惊讶于它们在医疗应用中的有用性,"Tour说。莱斯实验室已经与贝勒和其他地方的合作者发表了关于使用功能化纳米颗粒将癌症药物输送到肿瘤,以及抑制脑外伤后超氧化物的过度产生的论文。

纹身疗法可以缓解慢性疾病,Beeton建议,将碳纳米粒子送到皮下而非血液中,可以让它们在系统中停留更长时间,使它们更容易被T细胞吸收。而一个缺点--皮肤上一个暂时但可见的斑点,看起来像一个纹身--实际上可能是一些人的福利。

"我们看到它在注射时做了一个黑色的标记,起初我们认为如果我们把它带到临床上,这将是一个真正的问题,"Beeton说。"但我们可以绕过这个问题。我们可以注射到一个隐藏的区域,或者使用微图案针头并塑造它。

"我可以看到为一个想要纹身的孩子做这件事,并且永远无法让她的父母一起去,"她说。"这将是一个说服他们的好方法。"

这项研究得到了贝勒医学院,国家多发性硬化症协会,国家卫生研究院,Dan L. Duncan癌症中心,John S. Dunn海湾化学基因组学联合会和美国陆军资助的创伤性脑损伤联合会的支持。

引用

Rice University. "Tattoo therapy could ease chronic disease." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 September 2016. www.sciencedaily.com/releases/2016/09/160922142858.htm.

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